Evolución Molecular de Transportadores de Cobre y Factores de Transcripción en la Respuesta de las Plantas al Estrés por Cobre
Autores: Tang, Haiyang; Tang, Qianqian; Zhang, Jin; Chen, Xuan; Tong, Tao; Zheng, Qingfeng; Hao, Li; Deng, Fenglin; Chen, Guang; Chen, Zhong-Hua; Zeng, Fanrong; Qin, Yuan; Jiang, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evolución Molecular de Transportadores de Cobre y Factores de Transcripción en la Respuesta de las Plantas al Estrés por Cobre
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cobre
Plantas
Tolerancia
Transportadores
Detoxificación
Homeostasis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El cobre (Cu) es un micronutriente esencial para las plantas, desempeñando un papel crucial en varios procesos fisiológicos y moleculares. El exceso de Cu induce estrés oxidativo y altera las funciones celulares, mientras que la deficiencia de Cu causa clorosis y un desarrollo deficiente del polen, reduciendo así los rendimientos de los cultivos. Sin embargo, los mecanismos moleculares y evolutivos de la tolerancia y homeostasis del Cu siguen siendo poco claros en el reino vegetal. En esta revisión, discutimos la absorción, el transporte y la detoxificación del Cu a través de transportadores de Cu de alta afinidad (COPTs). Además, actualizamos estudios recientes sobre el mantenimiento del equilibrio de Cu mediando la exudación de ácidos orgánicos (por ejemplo, citrato y prolina), la carga en xilema/floema, la unión a la pared celular, la secuestración vacuolar, la redistribución y la actividad de enzimas antioxidantes (por ejemplo, SOD, CAT y APX). Además, los análisis de expresión específica de tejidos revelan que los genes exhiben una regulación espacial distinta en las raíces y las hojas, que son los principales sitios de transporte y detoxificación del Cu. En general, nuestra revisión destaca los roles críticos de las familias de genes y las vías de detoxificación en el mantenimiento de la homeostasis del Cu en las plantas. La investigación futura debería centrarse en enfoques de ingeniería genética para mejorar la tolerancia al Cu, optimizar la distribución de Cu en los granos y mitigar los riesgos de contaminación del suelo. Al aclarar estos mecanismos, podemos desarrollar estrategias para sostener la producción de cultivos bajo un estrés creciente de Cu, asegurando así la seguridad alimentaria y la salud humana.
Descripción
El cobre (Cu) es un micronutriente esencial para las plantas, desempeñando un papel crucial en varios procesos fisiológicos y moleculares. El exceso de Cu induce estrés oxidativo y altera las funciones celulares, mientras que la deficiencia de Cu causa clorosis y un desarrollo deficiente del polen, reduciendo así los rendimientos de los cultivos. Sin embargo, los mecanismos moleculares y evolutivos de la tolerancia y homeostasis del Cu siguen siendo poco claros en el reino vegetal. En esta revisión, discutimos la absorción, el transporte y la detoxificación del Cu a través de transportadores de Cu de alta afinidad (COPTs). Además, actualizamos estudios recientes sobre el mantenimiento del equilibrio de Cu mediando la exudación de ácidos orgánicos (por ejemplo, citrato y prolina), la carga en xilema/floema, la unión a la pared celular, la secuestración vacuolar, la redistribución y la actividad de enzimas antioxidantes (por ejemplo, SOD, CAT y APX). Además, los análisis de expresión específica de tejidos revelan que los genes exhiben una regulación espacial distinta en las raíces y las hojas, que son los principales sitios de transporte y detoxificación del Cu. En general, nuestra revisión destaca los roles críticos de las familias de genes y las vías de detoxificación en el mantenimiento de la homeostasis del Cu en las plantas. La investigación futura debería centrarse en enfoques de ingeniería genética para mejorar la tolerancia al Cu, optimizar la distribución de Cu en los granos y mitigar los riesgos de contaminación del suelo. Al aclarar estos mecanismos, podemos desarrollar estrategias para sostener la producción de cultivos bajo un estrés creciente de Cu, asegurando así la seguridad alimentaria y la salud humana.